如何在物理概念教学中培养学生的科学思维探讨以“加速度”教学为例

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游德锐

贵州省铜仁第一中学

摘要

通过对科学思维的界定得出培养学生科学思维的一般方法与概念教学中培养学生科学思维的困难,再以加速度教学为例展示如何帮助学生在物理概念学习过程中培养其科学思维;最后通过反思总结在概念教学中培养学生科学思维需要注意的几个问题。


关键词

科学思维 概念教学 加速度

正文

物理概念是物理课程的基石,概念教学在高中阶段是最重要的教学内容之一,学生对基本概念把握的好坏会对其今后的物理学习起到至关重要的作用,如何将学生科学思维的培养落实到概念教学的过程就显得尤为重要了。在刚开始接触高中物理时加速度是一个重要概念,下面我们以“加速度”教学为例展示如何在概念教学过程中培养学生的科学思维。

 

下面以加速度教学为例

(一)新课引入

师:同学们知道飞机、跑车、摩托车谁跑得快?

生:飞机

师:好,我们来观看一个比赛视频。播放飞机、跑车、摩托车在飞机跑道上比赛视频。(视频展示内容为摩托车开始在前,其次是跑车,再次是飞机;过一段时间跑车超过摩托车,再过段时间飞机超过跑车和摩托车在最前面)。

师:同学们再来谈谈谁运动的快?

1:飞机

师:你的依据是什么呢?

1:最后飞机在最前面,说明飞机最快。

师:很不错,能对自己的观点提出相应的证据。其他同学还有没有不同意见?

2:我认为摩托车最快,因为摩托车在最开始时在最前面,所以我认为摩托车刚开始快一点。

师:也很不错,敢于提出不同的观点并提供有用的证据。

速度的变化量

师:还有没有同学有不同观点?

3:我认为摩托车刚开始快,飞机后来快。

师:追问为什么摩托车刚开始快,后来却慢呢?

3:思考。因为摩托车刚开始速度变化快一点,飞机速度变化慢一点。

师:继续追问为什么最后飞机又最快了呢?

3:因为飞机最后的速度最大。

师:补充。因为飞机速度变化的最多、最大。下面老师给出一些交通工具的运动参数,请同学们计算他们的速度变化了多少。并回答下列问题:

1谁的速度变化比较大?

2速度大的物体速度变化就会大吗?

物体

初速度

末速度

速度

变化

所用

时间

速度变化快慢

摩托车

0km/h

180 km/h




轿车

0km/h

396 km/h




飞机

0km/h

1440 km/h




高铁

360 km/h

0 km/h




生:计算、思考、展示结果并回答问题。

教学说明:此环节的教学主要目的有以下三点:1是提出运动描述三个层面即速度大小、速度变化大小、速度变化快慢。2是通过一系列的追问培养学生科学推理的能力。3是通过计算数据让学生理解速度变化大小的意义以及培养学生论证能力。

速度的变化快慢——加速度

师:刚才同学们谈到速度变化还有快慢之分,老师也查询了以上速度变化最快所需要的最短时间,如果我们需要比较速度变化变化的快慢,可以怎样比较呢?

生:取相同的时间比变化量的大小或者取相同的变化量比所用时间的多少。

师:很正确,接下来同学们可以用这些数据来计算一下谁的速度变化快一点。并思考以下问题:

1谁的速度变化快?

2你比较的表达式是什么?

3表达式的物理量单位怎么表达?

4速度大的物体速度变化就快吗?

5速度变化大的物体速度变化快吗?

生:计算、对比数据思考问题,成果展示。

物体

初速度

末速度

速度

变化

所用

时间

速度变化快慢

摩托车

0km/h

180 km/h


10s


轿车

0km/h

396 km/h


44s


飞机

0km/h

1440 km/h


200s


高铁

360 km/h

0 km/h


10s


师:我们现在把描述速度变化快慢的物理量定义为“加速度”,教师给出加速度定义式及单位的表达。

教学说明:此环节的教学主要目的有以下三点:1是提出运动描述三个层面即速度大小、速度变化大小、速度变化快慢。2是通过一系列的追问培养学生科学推理的能力。3是通过计算数据让学生理解速度变化大小的意义以及培养学生论证能力。此环节教学是整个 “加速度”概念形成的核心阶段,学生通过对速度大小、速度变化的大小、以及速度变化快慢的计算以及计算后对设置的问题的思考及 回答形成速度变化的快慢的计算方式,最后教师只需点破学生所计算的就是我们今天所要学习的“加速度”即可。教学内容这样安排的目的有以下几点::1通过计算以及问题的思考能够培养学生科学推理、科学论证的能力。2通过学生对计算结果和问题结论的回答能够培养学生主动交流的素养。3通过学生的计算思考更能掌握比值定义法的内涵。4通过加速度单位的推导学生对量纲也将有所了解,同时对学生推理能力也能进一步提升。

三、关于物理概念教学中培养学生科学思维的反思

对学生科学素养的培养是贯穿整个高中物理教学的,在物理概念建立过程中让学生主动参与课堂教学,在建立概念时让学生经历从试错到纠错过程就能很好地培养学生的科学思维能力。但是在这个过程中需要注意以下几点:

1、问题设置很重要。我们在课堂上设置的问题不能一棒子把学生打晕,也不能让学生轻而易举就能得到结果,要让学生通过计算、思考、推理、辩证后才能得到正确的结果,这对培养学生科学思维尤为重要。

2、课堂上要让学生充分思考,要让学生把心里的想法说出来,我们要让学生敢于发声,这样才能更好培养学生质疑创新的能力。

3、学生学习心得交流是有必要的。学生经过自己深度思考得到的结论不管正确与否都有想要与其他同学交流的愿望,我们要鼓励学生的这种想法,让学生敢于发表自己不同的意见和想法。

参考文献

1】陈铭,候恕基于学习进阶的概念教学设计J】,2018(9):11-13

2】霍世平,基于核心素养的物理课堂深度学习的创设【J】,2018(11):19:-20

 

 


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